Inorganic coatings for optimized non-viral transfection of stem cells.
Inorganic coatings for optimized non-viral transfection of stem cells.
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DOI：
10.1038/srep01567
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发表时间：
2013
影响因子：
4.6
通讯作者：
Murphy, William L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Choi, Siyoung;Yu, Xiaohua;Jongpaiboonkit, Leenaporn;Hollister, Scott J.;Murphy, William L.
无机涂层的非均相生长的“仿生”方法在生物医学应用中已变得特别普遍，其中磷酸钙(CaP)矿物涂层被用来改进生物医学植入物。涂层性能的变化会影响矿物涂层对相邻电池的影响，但到目前为止，系统地改变无机涂层属性以优化特定电池行为是不现实的。在这里，我们提出了一种方法，以提高吞吐量的形式种植帽状矿物涂层，以确定在非病毒基因传递的前所未有的能力。涂层性质的细微变化导致了广泛变化的转基因，优化的涂层使多种靶细胞类型的转基因表达比标准技术增加了10倍以上。这里观察到的增强的转染率是底物介导的，并且与溶解矿物涂层表面附近的局部环境的特征有关。这些发现可能特别适用于医疗器械的应用。
“Biomimetic” approaches for heterogeneous growth of inorganic coatings have become particularly widespread in biomedical applications, where calcium phosphate (CaP) mineral coatings are used to improve biomedical implants. Changes in coating properties can influence the effects of mineral coatings on adjacent cells, but to date it has not been practical to systematically vary inorganic coating properties to optimize specific cell behaviors. Here, we present an approach to grow CaP mineral coatings in an enhanced throughput format to identify unprecedented capabilities in non-viral gene delivery. Subtle changes in coating properties resulted in widely variable transfection, and optimized coatings led to greater than 10-fold increases in transgene expression by multiple target cell types when compared to standard techniques. The enhanced transfection observed here is substrate-mediated, and related to the characteristics of the local environment near the surface of dissolving mineral coatings. These findings may be particularly translatable to medical device applications.
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